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第五章 透镜及其应用
第 3 节 凸透镜成像的规律
1.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，所用凸透镜焦距为10cm，当蜡烛从如图所示的
A位置逐渐移到B位置的过程中，像距及其像的变化情况是（ ）
A．像距增大，像变大 B．像距减小，像变大
C．像距减小，像变小 D．像距增大，像变小
【答案】A
【解析】凸透镜的焦距是10cm，将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中，由于物
距减小，所以像距变大，像变大。选A。
2.在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上
恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距是20cm
B．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像
C．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏
D．将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏
【答案】C
【解析】A.由图可知：此时成的是倒立、等大的实像，则有u=v=2f=20cm，f=10cm，A错。
B.将蜡烛移动到20cm刻度处时，u=50cm﹣20cm=30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，B错。
C.将蜡烛移动到35cm刻度处，u=50cm﹣35cm=15cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像
距应大于二倍焦距，应向右移动光屏，才能在光屏上呈现清晰的像，C正确。
D．将蜡烛移动到45cm刻度处，u=50cm﹣45cm=5cm，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，
光屏上接收不到像，D错。选C。
3.张老师在使用投影仪放映幻灯片的时候，屏幕上出现正常画面，这时有一只小虫子刚好
落在凸透镜的镜片上，此时对画面的影响是（ ）
A．几乎无影响 B．画面上有只小虫C．画面上有小虫但不清晰 D．画面变的模糊
【答案】A
【解析】小虫落到凸透镜上，相当于将凸透镜遮住了一部分，与照相机调节光
圈减少通光量类似，光线依然可以通过凸透镜其余部分发生折射，在光屏上呈
现投影片的像。小虫对投影片本身没有影响，只是遮住了一小部分光线，使屏
幕上的画面比原来稍微暗一些。选A。
4. 在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜 30cm 处，在透镜另一
侧距离透镜 16cm 处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（ ）
①光屏上成倒立、放大的实像
②照相机是利用这一成像原理工作的
③该透镜的焦距 f 一定满足 8cm<f<15cm
④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜
A．只有①和③ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和④
【答案】C
【解析】蜡烛放在距凸透镜 30cm 处，即u=30cm；在透镜另一侧距离透镜 16cm 处的光屏
上得到烛焰清晰的像，说明v=16cm。u＞v,所以成的是倒立缩小的实像，因此①错，②正
确。
由题意有：u=30cm＞2f;f＜v=16cm＜2f;解得：8cm<f<15cm，③正确。
近视镜片是凹透镜，使光线发散，即延后相交；将它放在蜡烛和凸透镜之间时，使光线延
后再相交，所以成像会延后，要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透镜一些。④错。
综上所述，C正确，选C。
5. 在探究凸透镜成像规律的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后
20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，则（ ）
A．光屏上会出现倒立放大的实像
B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像
C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立放大的实像
D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像
【答案】B
【解析】在凸透镜后20cm的光屏上出现一个等大倒立的像，所以v=20cm=2f，f=10cm。
A. 如果将蜡烛移动到凸透镜前25cm处，此时u=25cm＞2f，成倒立缩小的实像，A错。
BCD.如果将蜡烛由距离凸透镜20cm处移动到凸透镜前25cm处，物距增大，像距减小，所以应该将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立缩小的实像，B正确，CD错。选
B。
6. 已知凸透镜的焦距为15cm.下列说法正确的是（ ）
A.当物体距凸透镜10cm时，成正立、放大的实像
B.当物体距凸透镜20cm时，成倒立、放大的实像
C.当物体距凸透镜35cm时，成倒立、放大的实像
D.当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，在凸透镜另一侧所成的像逐渐变大
【答案】B
【解析】由题意可知：凸透镜的焦距f=15cm。
A.当物体距凸透镜10cm时，u=10cm＜f,成正立放大虚像，A错。
B.当物体距凸透镜20cm时，f＜u=20cm＜2f,成倒立放大实像，B正确。
C.当物体距凸透镜35cm时，u=35cm＞2f,成倒立缩小的实像，C错。
D．当物体从距凸透镜20cm处远离凸透镜时，物距变大，像距会变小，像变小，D错。选
B。
7. 在探究凸透镜成像特点实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时
能在光屏上看到烛焰清晰的像，若保持透镜位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向
移动10cm，调节光屏位置，可在光屏上看到（ ）
A．缩小的实像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．放大的虚像
【答案】A
【解析】由图可知：当u=20cm时，像距v=20cm，则有u=v=20cm=2f,f=10cm。若保持透镜
位置不变，将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm时，u=20cm+10cm=30cm＞2f,此时
成倒立缩小的实像，A正确，选A。
8. 如图所示，蜡烛在光屏上成清晰的像，凸透镜焦距为18cm。下列说法正确的是
（ ）A．所成的像是虚像
B．所成的像是倒立、放大的
C．蜡烛向左移动所成的像变大
D．照相机是利用这一成像原理制成的
【答案】B
【解析】AB.由题意可知：f=18cm;由题图可知：u=50cm-20cm=30cm,f＜u＜2f,所以成倒立
放大的实像。A错，B正确。
C．蜡烛向左移动，物距变大，像变小，C错。
D．当f＜u＜2f时成倒立放大的实像是投影仪、幻灯机的工作原理，D错，选B。
9. 凸通镜的焦距为15cm，将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的过程中，
像的大小和像距的变化情况是（ ）
A．像变大，像距变大 B．像变小，像距变小
C．像变大，像距变小 D．像变小，像距变大
【答案】A
【解析】由题意可知：f=15cm。将点燃的蜡烛从离凸透镜40cm处沿主光轴移到20cm处的
过程中，即物距减小，但u＞f,所以能成实像，且像距增大，像变大，A正确，选A。
10.如图，张凤在做凸透镜成像实验时，他得到以下结论，你认为正确的是（ ）
A．蜡烛置于c点时，在光屏上能成一个放大的像
B．蜡烛置于b点时，在光屏上能成一个倒立缩小的像
C．蜡烛从a点向b点移动，光屏上的像逐渐变大
D．蜡烛从b点向左移动，光屏上的像逐渐变大
【答案】C
【解析】A．蜡烛置于c点时，u＜f，成正立放大虚像，A错。
B．蜡烛置于b点时，f＜u＜2f,成倒立放大实像，B错。
C．蜡烛从a点向b点移动，物距减小，但u＞f,所以光屏上的像逐渐变大，C正确。
D．蜡烛从b点向左移动，物距一直减小，所以像会一直变小，D错。选C。
11.在“研究凸透镜成像”的实验中，已知凸透镜焦距为10cm，若将一物体放在距透镜
30cm处，将成 像（选填“正立或倒立”、“ 放大或缩小”、“ 实像或虚
像”）， 就是这一成像性质的应用。若要使该凸透镜作放大镜用，物体应该距凸透镜 cm。
【答案】倒立缩小的实像 照相机 小于10
【答案】将一物体放在距透镜30cm处时，u=30cm＞2f=2×10cm=20cm,成倒立缩小的实像，
这是照相机的工作原理。若要使该凸透镜作放大镜用，物距要在 1倍焦距内，所以物体应
该距凸透镜应该小于10cm。
12.如图所示，在探究“凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，
光屏上成一个清晰的像，应用这一原理可制成 ；再将蜡烛远离透镜，同时将光
屏 （填“远离”或“靠近”）透镜，才能在光屏上再次成一个清晰的像。
【答案】投影仪 靠近
【解析】由图可知：v＞u，所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像，其应用是投影
仪。
再将蜡烛远离透镜，物距增大，像距减小，需要将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上再次成
一个清晰的像。
13. 在探究“凸透镜成像规律”时，所用凸透镜的焦距是20cm。
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，无论怎样在光具座上移动
光屏总找不到像，其原因可能是 （写出一种即可）
（2）经过调整，在光屏上得到一个清晰倒立的实像；保持凸透镜位置不变，将蜡烛远离凸
透镜，要获得清晰的实像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）物体在焦点上，不能成像（物距小于焦距，成了虚像；光屏、凸透镜和烛焰
的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上等 ） （2）靠近
【解析】（1））蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移
动光屏总找不到像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；有可能光屏
凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上；有可能物体在焦点上，不能成
像等。
（2）凸透镜成实像时，物距越大，像越小。应将蜡烛向远离凸透镜方向移动，同时光屏应
向靠近凸透镜方向移动。
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将凸透镜正对着太阳，在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm；若将一个物体放在此透镜前
40cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立 （选填“放大”、“等大”或“缩
小”）的实像。
【答案】15 缩小
【解析】将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜 15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。可
知则该凸透镜焦距为15 cm；将一物体放在此透镜前40 cm处，40 cm>2f，成倒立、缩小
的实像。
15.张凤同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验：
（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，
成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像
的虚实、大小，正倒跟 有什么关系？
（2）如图甲，张凤让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜
的焦距f= cm。
（3）张凤所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度 50cm位置处不变，把蜡
烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 （选填“照
相机”、“放大镜”或”投影仪”）
（4）如图丙所示是张凤通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图
象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐 。当u＞2f时，物体移动速度
（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度
（选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。
【答案】（1）物距 （2 ）10.0 （3）照相机 （4）增大 大于 小于
【解析】（1）根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较
近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此张凤提出的问题是
像的虚实、大小，正倒是否跟物距有关。
（2）由图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，光屏上最小、最亮的光斑是凸透镜的焦
点，所以焦距f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm。
（3）由于凸透镜的焦距是10cm，当物体在15cm处时，u=50cm﹣10cm=40cm，u＞2f,成倒立缩小的实像，这是照相机的原理。
（4）如图丙所示是张凤通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图
象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。当 u＞2f时，物体移动速度大于像移动的
速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。
16. 小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验：
(1)实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，在光屏上可得到一个清晰的倒立、
___________的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动透镜至___________cm刻度线处，
光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至 16cm 刻度线处，则人眼在
___________(选填“A”、“ B”、“ C”)处能观察到蜡烛的像，像是图丙中的
___________ (选填“1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”)。
(3)实验完成之后，张凤将自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图丁所示，光屏上原
来清晰的像变得模糊了，若想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的
情况下，应将光屏___________凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
【答案】（1）放大 40 （2）B 4 （3）远离
【解析】由题意可知：凸透镜的焦距f=10cm。
（1）当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时，u=25.0cm—10.0cm=15.0cm,f＜u＜2f，成倒立
放大实像，所以在光屏上可得到一个清晰的倒立放大的实像。根据折射光的可逆性可知：
当v=15cm时，也能成清晰的倒立缩小实像，即v=15cm=55.0cm-40cm时，即透镜至40cm刻
度线处。
（2）如图乙所示，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处时，u=16cm-10cm=6cm＜
f,所以此时成正立放大的虚像，只能从物体一侧在凸透镜中观察到像，像不能成在光屏上
所以人眼在B处才能观察到蜡烛的像。像如图丙中的4（正立放大虚像）。
（3）因为近视镜片是凹透镜，会使光线发散，即延后相交；所以将它放在蜡烛和凸透镜
之间时，使光线延后再相交，所以成像会延后，要使光屏上出现清晰的像，光屏应远离透
镜一些。
